JP6671071B2

JP6671071B2 - 旋削加工装置

Info

Publication number: JP6671071B2
Application number: JP2016063405A
Authority: JP
Inventors: 嘉章石野
Original assignee: Takamatsu Machinery Co Ltd
Current assignee: Takamatsu Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2036-03-28
Also published as: JP2017077622A

Description

本発明は、被加工物を切削加工するための切削加工装置に関する。

例えば、ＮＣ旋盤などの切削加工装置においては、スカイビング加工用の切削工具を用いて被加工物にスカイビング加工を施すことができるものが提案されている。このような切削加工装置では、切削工具を取り付けるための工具取付手段に改良が施され、スカイビング加工用の切削工具は、工具取付手段を介して例えばタレットの工具取付部に取外し可能に取り付けられる（例えば、特許文献１参照）。

この工具取付手段は、タレットの工具取付部に取り付けられる工具ホルダと、工具ホルダに取り付けられた切削工具と、工具取付部に対する工具ホルダの相対的角度を調整するための角度調整手段とを備えている。更に説明すると、工具取付部の取付面には取付凹部が設けられ、また工具ホルダには取付突部が設けられ、この取付突部が取付凹部に挿入されることによって、工具ホルダが工具取付面に回動可能に取り付けられる。また、角度調整手段は偏芯ピンを備え、この偏芯ピンが取付面に回動自在に取り付けられ、偏芯ピンの偏芯作用部が工具ホルダに設けられた長孔に回動自在に且つ移動自在に受け入れられる。

このように構成されているので、偏芯ピンを所定方向（又は所定方向と反対方向）に回動させると、その偏芯作用部が長孔の片側側面（又は他側側面）に作用し、これによって、工具ホルダが取付突部を中心として時計方向（又は反時計方向）に回動され、かくして、タレットの工具取付部に対する相対的角度位置、換言するとチャック手段に保持された被加工物に対する切削工具の加工位置を調整することができる。

特許第４０９２０１９号公報

しかしながら、上述した工具取付手段を備えた切削加工装置では、工具ホルダの角度位置を調整するための偏芯ピンが一つであるために、工具ホルダを所望角度位置に保持固定することが難しく、大きな加工負荷が生じたときに工具ホルダの角度位置（換言すると、切削工具の加工位置）がずれるおそれがある。

本発明の目的は、切削工具を所望の角度位置に確実に保持固定することができる切削加工装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載の切削加工装置は、主軸を回転自在に支持するための主軸部と、被加工物を着脱自在に保持して前記主軸と一体的に回動するチャック手段と、切削工具を取り付けるための工具取付部を有するタレットと、前記タレットの前記工具取付部に前記切削工具を取り付けるための工具取付手段と、を備えた切削加工装置において、
前記工具取付手段は、前記タレットの前記工具取付部に取り付けられた取付本体と、前記取付本体に取り付けられた工具取付部材と、前記取付本体に対して前記工具取付部材を相対的に回動させるための角度位置調整手段とを備え、前記工具取付部材の工具保持部に前記切削工具が取り付けられており、
前記工具取付部材及び前記取付本体のいずれか一方には支持軸部が設けられ、それらの他方には取付凹部が設けられ、前記支持軸部を前記取付凹部に挿入することによって、前記工具取付部材が前記取付本体に所定角度範囲にわたって回動自在に取り付けられており、
前記角度位置調整手段は、前記取付本体に回動自在に装着された第１及び第２偏芯ピンを備え、前記第１偏芯ピンが所定方向に回動されてその第１偏芯作用部が前記工具取付部材の一部に作用することにより、前記工具取付部材は前記支持軸部を中心として片側に回動され、また前記第２偏芯ピンが前記所定方向と反対方向に回動されてその第２偏芯作用部が前記工具取付部材の他部に作用することにより、前記工具取付部材は前記支持軸部を中心として他側に回動され、これによって、前記取付本体に対する前記工具取付部材の相対的角度位置が調整されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の切削加工装置では、前記工具取付部材には、前記第１及び第２偏芯ピンに対応して第１及び第２受孔が設けられ、前記第１偏芯ピンの前記第１偏芯作用部が前記工具取付部材の前記第１受孔内に位置しているとともに、前記第２偏芯ピンの前記第２偏芯作用部が前記工具取付部材の前記第２受孔内に位置しており、
前記第１偏芯ピンを前記所定方向に回動して前記第１偏芯作用部が前記工具取付部材の前記第１受孔の外側の内側面に作用することによって、前記工具取付部材が前記支持軸部を中心として片側に回動されて前記工具取付部材の片側の角度が位置決めされ、前記第２偏芯ピンを前記所定方向と反対方向に回動して前記第２偏芯作用部が前記工具取付部材の前記第２受孔の外側の内側面に作用することによって、前記工具取付部材が前記支持軸部を中心として他側に回動されて前記工具取付部材の他側の角度が位置決めされることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の切削加工装置は、主軸を回転自在に支持するための主軸部と、被加工物を着脱自在に保持して前記主軸と一体的に回動するチャック手段と、切削工具を取り付けるための工具取付部を有するタレットと、前記タレットの前記工具取付部に前記切削工具を取り付けるための工具取付手段と、を備えた切削加工装置において、
前記工具取付手段は、前記タレットの前記工具取付部に取り付けられた取付本体と、前記取付本体に所定角度範囲にわたって回動自在に取り付けられた工具取付部材と、前記取付本体に対して前記工具取付部材を相対的に回動させるための角度位置調整手段とを備え、前記工具取付部材の工具保持部に前記切削工具が取り付けられており、
前記角度位置調整手段は、前記工具取付部材に回動自在に装着された第１及び第２偏芯ピンを備え、前記第１偏芯ピンは、所定方向に回動されてその第１偏芯作用部が前記タレットの前記工具取付部の一部に作用するように構成されるとともに、前記第２偏芯ピンは、前記所定方向と反対方向に回動されてその第２偏芯作用部が前記タレットの前記工具取付部の他部に作用するように構成され、これによって、前記取付本体に対する前記工具取付部材の相対的角度位置が調整されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の切削加工装置では、前記タレットの前記工具取付部には、第１及び第２取付部が所定の間隔をおいて設けられ、前記工具取付手段の前記取付本体は、前記第１及び第２取付部にわたって取り付けられ、前記第１偏芯ピンの前記第１偏芯作用部は、前記第１取付部の内側に配置され、前記第２偏芯ピンの前記第２偏芯作用部は、前記第２取付部の内側に配置されており、
前記第１偏芯ピンを前記所定方向に回動して前記第１偏芯作用部が前記第１取付部の内側面に作用し、これによって、前記第１偏芯ピンの作用により前記工具取付部材の片側の角度が位置決めされ、前記第２偏芯ピンを前記所定方向と反対方向に回動して前記第２偏芯作用部が前記第２取付部の内側面に作用し、これによって、前記第２偏芯ピンの作用により前記工具取付部材の他側の角度が位置決めされることを特徴とする。

更に、本発明の請求項５に記載の切削加工装置では、ベッド本体に第１案内支持機構を介して往復テーブルが水平なＺ軸方向に移動自在に支持され、前記往復テーブルに第２案内支持機構を介して下支持テーブルが水平な前後方向に移動自在に支持され、前記下支持テーブルに第３案内支持機構を介して上支持テーブルが前に向けて下方に傾斜したＸ軸方向に移動自在に支持され、前記上支持テーブルにタレット型刃物台が取り付けられ、前記タレットは前記タレット型刃物台に回転自在に支持され、前記上支持テーブルは前記第２案内支持機構及び第３案内支持機構による移動の組合せにより前記Ｘ軸に対して垂直なＹ軸方向に移動されることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の切削加工装置によれば、切削工具を取り付けるための工具取付手段は、タレットの工具取付部に取り付けられた取付本体と、この取付本体に取り付けられた工具取付部材と、工具取付部材の角度位置を調整するための角度位置調整手段とを備え、工具取付部材及び取付本体のいずれか一方に設けられた支持軸部をそれらの他方に設けられた取付凹部に挿入することによって、工具取付部材が取付本体に所定角度範囲にわたって回動自在に取り付けられているので、角度位置調整手段によって、取付本体（即ち、タレットの工具取付部）に対する工具取付部材の相対的角度位置（換言すると、支持軸部を旋回中心とする切削工具の加工位置）を調整することができ、これにより、切削工具の加工位置を調整することができ、また取付本体に対する工具取付部材の角度位置を保った状態でタレットの工具取付部への取付け、取外しを行うことができる。更に、角度位置調整手段は、取付本体に回動自在に装着された第１及び第２偏芯ピンを備え、第１偏芯ピンは所定方向に回動されてその第１偏芯作用部が工具取付部材の一部に作用し、これによって、工具取付部材が支持軸部を中心として片側に回動されるように構成され、また第２偏芯ピンは所定方向と反対方向に回動されてその第２偏芯作用部が工具取付部材の他部に作用し、これによって、工具取付部材がこの支持軸部を中心として他側に回動されるように構成されているので、これら第１及び第２偏芯ピンは両側に拡げる方向に工具取付部材に作用して位置決めが行われ、かくして、工具取付部材を所望の角度位置に確実に保持固定することができる。

また、本発明の請求項２に記載の切削加工装置によれば、第１偏芯ピンの第１偏芯作用部が工具取付部材の第１受孔内に受け入れられ、第２偏芯ピンの第２偏芯作用部がこの工具取付部材の第２受孔内に受け入れられているので、第１偏芯ピンを所定方向に回動して第１偏芯作用部が第１受孔の外側の内側面に作用することにより、工具取付部材が支持軸部を中心として片側に回動されてその片側の位置決めが行われ、また第２偏芯ピンを所定方向と反対方向に回動して第２偏芯作用部が第２受孔の外側の内側面に作用することにより、工具取付部材が支持軸部を中心として他側に回動されてその他側の位置決めが行われ、かくして、工具取付部材側の第１及び第２偏芯ピンと取付本体側の第１及び第２受孔とを利用して工具取付部材を所望の角度位置に確実に保持固定することができる。

また、本発明の請求項３に記載の切削加工装置によれば、上述した工具取付手段と同様の基本的構成を有しているので、角度位置調整手段によって、取付本体（即ち、タレットの工具取付部）に対する工具取付部材の相対的角度位置（換言すると、切削工具の加工位置）を調整することができる。更に、角度位置調整手段は、工具取付部材に回動自在に装着された第１及び第２偏芯ピンを備え、第１偏芯ピンは所定方向に回動されてその第１偏芯作用部がタレットの工具取付部の一部に作用するように構成され、また第２偏芯ピンは所定方向と反対方向に回動されてその第２偏芯作用部がこの工具取付部の他部に作用するように構成されているので、この場合においても第１及び第２偏芯ピンは両側に拡げる方向にタレットの工具取付部に作用して位置決めされ、かくして、工具取付部材を所望の角度位置に確実に保持固定することができる。

また、本発明の請求項４に記載の切削加工装置によれば、第１偏芯ピンは、タレットの工具取付部における第１取付部の内側に配置され、また第２偏芯ピンは、この工具取付部における第２取付部の内側に配置されているので、第１偏芯ピンを所定方向に回動して第１偏芯作用部が第１取付部の内側面に作用することにより、工具取付部材の片側の位置決めが行われ、また第２偏芯ピンを所定方向と反対方向に回動させて第２偏芯作用部が第２取付部の内側面に作用することにより、工具取付部材の他側の位置決めが行われ、かくして、工具取付部材側の第１及び第２偏芯ピンとタレット側の第１及び第２取付部とを利用して工具取付部材を所望の角度位置に確実に保持固定することができる。

更に、本発明の請求項５に記載の切削加工装置では、ベッド本体に第１案内支持機構を介して往復テーブルが水平なＺ軸方向に移動自在に支持され、この往復テーブルに第２案内支持機構を介して下支持テーブルが水平な前後方向に移動自在に支持され、また下支持テーブルに第３案内支持機構を介して上支持テーブルが前に向けて下方に傾斜したＸ軸方向に移動自在に支持され、このように支持された上支持テーブルにタレット型刃物台が取り付けられているので、工具取付手段の工具取付部を取付本体に対してＺ軸方向に延びる旋回軸線を中心として相対的に回動させて角度調整すると、工具取付部に取り付けられた切削工具の切削刃は、このＺ軸回りに角度調整されるとともにＹ軸回りにも角度調整され、これによって、切削工具の切削刃をスカイビング加工に適した状態に角度調整することができる。

本発明に従う切削加工装置の一例としてのＮＣ旋盤の一実施形態を簡略的に示す正面図。図１のＮＣ旋盤におけるタレットの一部を示す斜視図。図２のタレットの工具取付部に取り付けられた工具取付手段及びその近傍を示す正面図。図３におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図。工具取付手段の取付本体に対する工具取付部材の角度位置調整を説明するための説明図。工具取付手段の変形形態を適用したタレットの一部を示す正面図。図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図。本発明に従う切削加工装置の一例としてのＮＣ旋盤の他の実施形態を簡略的に示す斜視図。図８のＮＣ旋盤を正面から見た正面図。図８のＮＣ旋盤を左側から見た左側面図。図８のＮＣ旋盤のタレットの一部をＺ軸方向から見て示す部分拡大図。図１０のタレットの一部をＹ軸方向から見て示す部分拡大図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う切削加工装置の一例としてのＮＣ旋盤の一実施形態について説明する。尚、この実施形態では、２軸（２スピンドル）のＮＣ旋盤に適用して説明するが、１軸（１スピンドル）のＮＣ旋盤、通常の旋盤などの他の切削加工装置にも同様に適用することができる。

図１において、切削加工装置の一例としての図示のＮＣ旋盤は、工場などの床面に設置される旋盤本体２（ベッド本体を構成する）を備え、この旋盤本体２の一端部（図１において左端部）に第１主軸部４が設けられている。第１主軸部４内には第１主軸（図示せず）が回転自在に支持され、この第１主軸に第１チャック手段６が装着され、この第１チャック手段６に加工すべき第１被加工物（図示せず）が取り付けられ、第１駆動源（図示せず）によって、第１主軸、第１チャック手段６及び第１被加工物が所定方向に回動される。また、旋盤本体２の他端部（図１において右端部）に第２主軸部８が設けられている。第２主軸部８内には第２主軸（図示せず）が回転自在に支持され、この第２主軸に第２チャック手段１０が装着され、この第２チャック手段１０に加工すべき第２被加工物（図示せず）が取り付けられ、第２駆動源（図示せず）によって、第２主軸、第２チャック手段１０及び第２被加工物が所定方向に回動される。

第１主軸部４と第２主軸部８との間には往復テーブル１２が配置され、この往復テーブル１２は、第１案内支持機構１４を介してＺ軸方向（図１において左右方向）に往復移動自在に旋盤本体２に支持されている。また、この往復テーブル１２には刃物テーブル２０が装着され、この刃物テーブル２０は、第２案内支持機構２２を介してＸ軸方向（Ｚ軸方向に対して垂直な方向であって、図１において紙面に垂直な方向）に往復移動自在に往復テーブル１２に支持されている。

この実施形態では、刃物テーブル２０の片側部（図１において左側部）に刃物取付台２４が設けられ、この刃物取付台２４の工具取付部に加工工具２８、例えば切削工具が取り付けられる。加工工具２８は第１主軸部４の第１チャック手段６に対向して位置し、第１チャック手段６に保持された第１被加工物に加工を施す。

また、刃物テーブル２０の他側部（図１において右側部）にタレット型刃物台３０が設けられている。このタレット型刃物台３０は、刃物テーブル２０に取り付けられたタレット取付部３２と、このタレット取付部３２に回転軸（図示せず）を介して回転自在に支持されたタレット３４を備え、このタレット３４の工具取付部３６に後述する工具取付手段３８を用いて切削工具４０（図２参照）、例えばスカイビング加工用の切削工具４０が取り付けられる（図２参照）。切削工具４０は第２主軸部８の第２チャック手段１０に対向して位置し、第２チャック手段１０に保持された第２加工物に所要の切削加工を施す。

次に、図２〜図４を参照して、切削工具４０を取り付けるための工具取付手段３８について説明する。図示の工具取付手段３８は、タレット３４の工具取付部３６に取り付けられる取付本体４２と、この取付本体４２に取り付けられた工具取付部材４４と、この取付本体４２に対する工具取付部材４４の相対的角度位置を調整するための角度位置調整手段４６とを備えている。タレット３４の外周部には、周方向に間隔をおいて複数（この形態では、１２個）の工具取付部３６が設けられている。各工具取付部３６は、周方向に所定の間隔をおいて配設された一対の取付部４８を有し、一対の取付部４８の内側部位が、それらの間の部位５０に配置される工具取付手段３８の取付部として機能する。

例えば、特定部位５０Ａに関して説明すると、図２において時計方向に見てこの特定部位５０Ａの上流側に位置する取付部４８における外面の内側部が、工具取付手段３８の片側を取り付けるための第１取付部５２ａとして機能し、この特定部位５０Ａの下流側に位置する取付部４８における外面の内側部が、工具取付手段３８の他側を取り付けるための第２取付部５２ｂとして機能する。また、図２において時計方向に見てこの特定部位５０Ａの上流側に位置する取付部４８における前端面の内側部位が、工具取付手段３８の背面片側が当接する第１当接端面５４ａとして機能し、この特定部位５０Ａの下流側に位置する取付部４８における前端面の内側部位が、工具取付手段３８の背面他側が当接する第２当接端面５４ｂとして機能する。換言すると、各取付部４８の外面における図２において時計方向に見て下流側の側部が第１取付部５２ａとして機能し、その外面における図２において時計方向に見て上流側の側部が第２取付部５２ｂとして機能する。また、各取付部４８の前端面における図２において時計方向に見て下流側の側部が第１当接端面５４ａとして機能し、その前端面における図２において時計方向に見て上流側の側部が第２当接端面５４ｂとして機能する。

工具取付手段３８の取付本体４２は、矩形状の取付本体部６２と、この取付本体部６２の先端部に設けられた取付支持部６４とを有し、この取付支持部６４の一端側（図４において上端側）は、取付本体部６２から図４において上方に突出し、その他端側（図４において下端側）は、この取付本体部６２から図４において下方に突出している。このような取付本体４２は、その取付支持部６４を隣接する取付部４８の当接端面（第１及び第２当接端面５４ａ，５４ｂ）に当接させた状態で取付部４８の外面に取り付けられる。例えば、取付本体４２の取付支持部６４の背面片側部を、第１取付部５２ａの第１当接端面５４ａ（図２において時計方向に見て上流側の取付部４８の当接端面）に当接させるとともに、その取付支持部６４の背面他側部を、第２取付部５２ｂの第２当接端面５４ｂ（図２において時計方向に見て下流側の取付部４８の当接端面）に当接させるように位置付け、また取付本体４２の取付本体部６２の片側部を第１取付部５２ａの外面（取付面）に載置するとともに、その取付本体部６２の他側部を第２取付部５２ｂの外面（取付面）に載置し、このような状態で、固定用ボルト６６を用いてこの取付本体部６２（即ち、取付本体４２）が第１及び第２取付部５２ａ，５２ｂの外面に取り付けられる。

また、工具取付部材４４は、取付本体４２の取付支持部６４の前面側に取り付けられる。この実施形態では、工具取付部材４４は、略矩形状のブロック状であり、取付支持部６４の外形形状に略対応した外形形状を有している。この工具取付部材４４の背面略中央部には、背面側に突出する円柱状の支持軸部６８が設けられ、また取付本体４２の取付支持部６４の前面には、工具取付部材４４側の支持軸部６８に対応して円形状の取付凹部７０が設けられ、この支持軸部６８を取付凹部７０に挿入することによって、工具取付部材４４が取付本体４２に回動自在に支持され、この支持軸部６８の中心軸線が工具取付部材４４の旋回中心軸線となる。尚、この構成に代えて、工具取付部材４４側に取付凹部７０を設け、取付本体４２（取付支持部６４）側に支持軸部６８を設けるようにしてもよい。

この工具取付部材４４の前面側には、工具保持部として機能する工具取付凹部７２が設けられ、この工具取付凹部７２に切削工具４０（例えば、スカイビング加工用のもの）が取り付けられる。工具取付凹部７２の幅は切削工具４０の工具本体部７４の幅よりも大きく、従って、切削工具４０を取り付けた状態にて工具取付凹部７２に生じるスペースに、切削工具４０を固定するためのスペーサ手段７６が介在される。このようなスペーサ手段７６としては、ブロック状部材及びシム部材を組み合わせたもの、特開２０１０−１２００９３号公報に開示されたものなどを用いることができる。

この形態では、工具取付部材４４の前面側に、工具取付凹部７２（即ち、切削工具４０の工具本体部７４及びスペーサ手段７６）を覆うようにカバー部材７８が配設され、このカバー部材７８は、取付ボルト８０により工具取付部材４４に取り付けられる。

次に、角度位置調整手段４６について説明すると、この角度位置調整手段４６は、一対の偏芯ピン、即ち第１及び第２偏芯ピン８２，８４を備えている。第１偏芯ピン８２は、取付本体４２の取付支持部６４の下端部片側（図３及び図５において左側）に配設され、第２偏芯ピン８４は、この取付支持部６４の下端部他側（図３及び図５において右側）に配設されている。第１及び第２偏芯ピン８２，８４はこの取付支持部６４に回動自在に装着され、それらの取付支持部６４から突出する端部に係止リング８６（例えば、Ｅリング）が係止されている。第１及び第２偏芯ピン８２，８４は、回動中心に対して偏芯した第１及び第２偏芯作用部８８，９０を備え、このことに対応して、取付支持部６４には第１及び第２受孔９２，９４が設けられ、第１及び第２偏芯作用部８８，９０は、対応する第１及び第２受孔９２，９４内に受け入れられている。第１及び第２偏芯作用部８８，９０は、第１及び第２受孔９２，９４より幾分小さく、この第１及び第２受孔９２，９４内で回動且つ所定範囲にわたって移動することが許容される。更に、この第１及び第２偏芯ピン８２，８４の回動を阻止するための第１及び第２止めねじ９６，９８が取付支持部６４に螺着されている。

取付本体４２に対する工具取付部材４４の相対的回動許容するために、工具取付部材４４には貫通孔１００が設けられ、工具取付部材４４を取り付けるための取付ボルト１０２は、工具取付部材４４の貫通孔１００を通して取付本体４２（取付支持部６４）に取り付けられるが、これら貫通孔１００の内径は、取付ボルト１０２の軸部の外形よりも大きくなっている（図３参照）。

このような工具取付手段３８を備えたＮＣ旋盤では、次のようにして取付本体４２に対する工具取付部材４４の角度位置を調整することができる。主として、図４及び図５を参照して、この角度位置を調整するには、第１及び第２止めねじ９６，９８を緩めるとともに、工具取付部材４４を固定していた取付ボルト１０２を緩める。そして、このように取付ボルト１０２並びに第１及び第２止めねじ９６，９８を緩めた状態で、工具取付部材４４（それに取り付けられた切削工具４０）の角度位置を調整する。例えば、第１偏芯ピン８２を所要の通りに回動させ、最終的に所定方向（即ち、図３及び図５において反時計方向）に回動させて工具取付部材４４の片側の角度（切削工具４０の切削刃が工具取付部材４４の支持軸部６８を中心として時計方向に回動するのを阻止する角度）の位置決めを行い、その後第２偏芯ピン８４を上記所定方向と反対方向（図３及び図５において時計方向）に回動させて工具取付部材４４の他側の角度（切削工具４０の切削刃が上記支持軸部６８を中心として反時計方向に回動するのを阻止する角度）の位置決めを行う。

このとき、第１偏芯ピン８２を回動させて第１偏芯作用部８８が工具取付部材４４の第１受孔９２の外側の内側面に作用すると、工具取付部材４４は、その支持軸部６８を中心として時計方向に回動されて所定角度位置に位置決めされ、また第２偏芯ピン８４を回動させて第２偏芯作用部９０が第２受孔９４の外側の内側面に作用すると、工具取付部材４４は、その支持軸部６８を中心として反時計方向に回動されて所定角度位置に位置決めされ、このようにして取付本体４２に対する工具取付部材４４の角度位置の調整、換言すると第２チャック手段１０に保持された第２被加工物（図示せず）に対する切削工具４０の加工位置の調整が行われる。

例えば図５において実線で示す角度位置から二点鎖線で示す角度位置に回動させて位置決めするときには、第２偏心ピン８４を図５において時計方向に回動させて第２偏心作用部９０を工具取付部材４４の第２受孔９４の外側の内側面に作用させ、その後第１偏心ピン９２を図５において反時計方向に回動させて第１偏心作用部８８を工具取付部材４４の第１受孔９２の外側の内側面に作用させるように操作するのが望ましく、これとは反対に、例えば図５において二点鎖線で示す角度位置から実線で示す角度位置に回動させて位置決めするときには、上述とは反対に、第１偏心ピン８２を図５において反時計方向に回動させて第１偏心作用部８８を工具取付部材４４の第１受孔９２の外側の内側面に作用させ、その後第２偏心ピン９４を図５において時計方向に回動させて第２偏心作用部９０を工具取付部材４４の第２受孔９４の外側の内側面に作用させるように操作するのが望ましく、このように操作することによって、取付本体４２に対する工具取付部材４４の角度位置を容易に調整することができる。

このようにして工具取付部材４４の角度位置の調整を行った後に、第１及び第２止めねじ９６，９８を締め付けて第１及び第２偏芯ピン８２，８４を固定し、また取付ボルト１０２を締め付けて工具取付部材４４を取付本体４２（取付支持部６４）に固定し、このようにして工具取付部材４４の角度位置の調整を行うことができる。

このように一対の第１及び第２偏芯ピン８２，８４を用いて所定角度位置に位置決めすると、それらの第１及び第２偏芯作用部８８，９０は両側に拡げる方向に（換言すると、第１偏芯ピン８２にあっては、所定方向の回動により第１偏芯作用部８８における半径が大きくなる部位が作用するように、また第２偏芯ピン８４にあっては、所定方向に対して反対方向の回動により第２偏芯作用部９０における半径が大きくなる部位が作用するように）に工具取付部材４４に作用し、従って、工具取付部材４４を図３において反時計方向に旋回させようとする負荷に対しては第２偏芯ピン８４の第２偏芯作用部９０が食い込むように作用し、また工具取付部材４４を図３において時計方向に旋回させようとする負荷に対しては第１偏芯ピン８２の第１偏芯作用部８８が食い込むように作用し、これによって、工具取付部材４４を所望の角度位置に確実に保持固定することができる。

尚、上述した例では、第１偏芯ピン８２を最終的に所定方向に回動させて工具取付部材４４の片側の角度位置を決め、その後第２偏芯ピン８４を所定方向と反対方向に回動させて工具取付部材４４の他側の角度位置を決めているが、上述とは反対に、第２偏芯ピン８４を最終的に所定方向と反対方向に回動させて工具取付部材４４の他側の角度位置を決め、その後第１偏芯ピン８２を所定方向に回動させて工具取付部材４４の片側の角度位置を決めるようにすることもできるが、工具取付部材４４の回動方向に対して上述したように第１及び第２偏心ピン８２，８４を回動操作するのが望ましい。

次に、図６及び図７を参照して、工具取付手段の変形形態について説明する。この変形形態では、第１及び第２偏芯ピンは第１及び第２取付部に関連して配設されている。尚、以下の形態では、上述した実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

図６及び図７において、この変形形態においても、工具取付手段３８Ｂの角度位置調整手段４６Ｂは一対の偏芯ピン、即ち第１及び第２偏芯ピン８２Ｂ，８４Ｂを備え、これら第１及び第２偏芯ピン８２Ｂ，８４Ｂは、タレット３４の工具取付部３６における隣接する一対の取付部４８、即ち、図６において時計方向に見て上流側の第１取付部５２ａと上記時計方向に見て下流側の第２取付部５２ｂに関連して設けられている。第１偏芯ピン８２Ｂは、第１取付部５２ａの内側（図６において時計方向に見て第１取付部５２ａの下流側）に配設され、工具取付部材４４Ｂの下端部に設けられた取付貫通孔（図示せず）に回動自在に支持され、また第２偏芯ピン８４Ｂは、第２取付部５２ｂの内側（図６において時計方向に見て上流側）に配設され、工具取付部材４４Ｂの下端部に設けられた取付貫通孔１１２に回動自在に支持されている。

第１及び第２偏芯ピン８２Ｂ，８４Ｂの先端側は、かかる取付貫通孔１１２から背面側（即ち、タレット３４の前面側）に突出しており、これらの突出端部に第１及び第２偏芯作用部８８Ｂ，９０Ｂが設けられている。尚、第１及び第２偏芯ピン８２Ｂ，８４Ｂの離脱を防止するために離脱防止プレート１１４が設けられ、この離脱防止プレート１１４が工具取付部材４４Ｂの下端部背面に取り付けられている。図示していないが、離脱防止プレート１１４の両端部には係止凹部が設けられ、一方の係止凹部は、第１偏芯ピン８２Ｂの軸部に設けられた係止溝に係止され、他方の係止凹部は、第２偏芯ピン８４Ｂの軸部１１６に設けられた係止溝１１８に係止されている。また、第１及び第２偏芯ピン８２Ｂ，８４Ｂに関連して、それらの回動を止めるための第１及び第２止めねじ９６，９８が設けられている。この変形形態におけるその他の構成は、上述した実施形態と実質上同一である。

この変形形態の工具取付手段３８Ｂにおいては、次のようにして取付本体４２に対する工具取付部材４４Ｂの角度位置を調整することができる。工具取付部材４４Ｂ（即ち、切削工具４０）の角度位置を調整するには、上述したと同様に、第１及び第２止めねじ９６，９８並びに取付ボルト１０２を緩め、このような状態で、例えば、工具取付部材４４Ｂの取付貫通孔１１２を通して第１偏芯ピン８２Ｂを所要の通りに回動させ、最終的に所定方向（即ち、図６において反時計方向）に回動させて工具取付部材４４Ｂの片側の角度の位置決めを行い、その後第２偏芯ピン８４Ｂを上記所定方向と反対方向（図６において時計方向）に回動させて工具取付部材４４Ｂの他側の角度の位置決めを行う。

このとき、第１偏芯ピン８２Ｂを回動させて第１偏芯作用部８８Ｂがタレット３４の工具取付部３６における第１取付部５２ａの内側面に作用すると、工具取付部材４４Ｂは、その支持軸部６８を中心として反時計方向に回動されて所定角度位置に位置決めされ、また第２偏芯ピン８４Ｂを回動させて第２偏芯作用部９０Ｂがこの工具取付部３６における第２取付部５２ｂの内側面に作用すると、工具取付部材４４Ｂは、その支持軸部６８を中心として時計方向に回動されて所定角度位置に位置決めされ、上述したと同様に、取付本体４２に対する工具取付部材４４Ｂの角度位置の調整を行うことができる。

このように第１及び第２偏芯ピン８２Ｂ，８４Ｂを用いて所定角度位置に位置決めすると、この変形形態においても、それらの第１及び第２偏芯作用部８８Ｂ，９０Ｂは、上述したと同様に、両側に拡げる方向に工具取付部３６（即ち、第１及び第２取付部５２ａ，５２ｂ）に作用し、従って、工具取付部材４４Ｂを図６において反時計方向に旋回させようとする負荷に対しては、第１偏芯ピン８２Ｂの第１偏芯作用部８８Ｂが食い込むように作用し、また工具取付部材４４Ｂを図６において時計方向に旋回させようとする負荷に対しては、第２偏心ピン９０Ｂの第２偏心作用部９０Ｂが食い込むように作用し、従って、上述したと同様に、工具取付部材４４を所望の角度位置に確実に保持固定することができる。

以上、本発明に従う切削加工装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、被加工物に対して切削工具４０がＺ軸（図１において左右方向）及びＸ軸（図１において紙面に垂直な方向）に相対的に移動する２軸制御の切削加工装置に適用しているが、このようなスカイビング加工用の切削工具を用いる場合、切削工具４０が上記Ｚ軸及び上記Ｘ軸に加えてＹ軸（図１において上下方向）にも相対的に移動する３軸制御の切削加工装置に適用するのが望ましい。

３軸制御の切削加工装置の一例としてのＮＣ旋盤の他の実施形態を示す図８〜図１０において、図示のＮＣ旋盤では、この旋盤本体２Ｃ（ベッド本体を構成する）の片側（図８及び図９において左部）に主軸部４Ｃが設けられている。主軸部４Ｃ内には主軸（図示せず）が回転自在に支持され、この主軸にチャック手段６Ｃが装着され、このチャック手段６Ｃに加工すべき被加工物（図示せず）が取り付けられ、第１駆動源７Ｃ（例えば、駆動モータ）によって、主軸、チャック手段６Ｃ及び被加工物が所定方向に回動される。

また、旋盤本体２Ｃの他側（図８及び図９において右部）にタレット型刃物台３０Ｃが配設されている。この形態では、旋盤本体２Ｃの右部には、第１案内支持機構１４Ｃを介して往復テーブル１２Ｃが水平に延びるＺ軸方向（図８において左上から右下の方向、図９において左右方向、図１０において紙面に垂直な方向）に移動自在に支持され、この往復テーブル１２Ｃは、第１駆動モータ１５Ｃによって第１案内支持機構１４Ｃに沿ってＺ軸方向に往復移動される。この往復テーブル１２Ｃには、第２案内支持機構２２Ｃを介して下支持テーブル２０Ｃが水平な前後方向（図８において左下から右上の方向、図９において紙面に垂直な方向、図１０において左右方向）に移動自在に支持され、この下支持テーブル２０Ｃは、第２駆動モータ２３Ｃによって第２案内支持機構２２Ｃに沿って前後方向（後述するＹ軸に対して傾斜した方向）に往復移動される。また、下支持テーブル２０Ｃには、第３案内支持機構２５Ｃを介して上支持テーブル２７Ｃが移動自在に支持され、この上支持テーブル２７Ｃにタレット型刃物台３０Ｃが取り付けられ、このタレット型刃物台３０Ｃは、第３駆動モータ２９Ｃによって第３案内支持機構２５Ｃに沿って往復移動される。

この形態では、第３案内支持機構２５Ｃは、旋盤本体２Ｃの前面側に向けて下方に傾斜して延び、水平方向に対するその下方への所定角度α（図１０参照）は、例えば３０度程度である。このように構成することによって、タレット型刃物台３０Ｃは、第３案内支持機構２５Ｃに沿って移動される。従って、このＮＣ旋盤においては、タレット型刃物台３０Ｃが往復動される斜め方向がＸ軸となり、タレット３４に取り付けられた工具取付手段３８（これに取り付けられた切削工具４０）は、このＸ軸方向に移動してチャック手段６Ｃに保持された被加工物に対して近接及び離隔する。尚、この傾斜角度αは、例えば、４５度、６０度などの適宜の角度とすることができる。

旋盤本体２ＣのＸ軸が上述したように旋盤本体２Ｃの前側に向けて斜め下方に傾斜して延びるので、旋盤本体２ＣのＹ軸は、図８及び図１０に示すように、Ｘ軸に対して垂直に（即ち、水平に対して斜め上方に）延びる。従って、タレット型刃物台３０Ｃ（即ち、タレット３４）のＹ軸方向の移動量は、第２案内支持機構２２Ｃを介しての前後方向の移動と第３案内支持機構２５Ｃを介してのＸ軸方向の移動とを組み合わせた移動量として制御される。

このタレット型刃物台３０Ｃには、上述した同様の構成のタレット３４が回転自在に支持され、このタレット３４の工具取付部３６には、図１１及び図１２に示すように、上述したと同様の工具取付手段３８が取り付けられ、タレット３４及びその工具取付部３６に取り付けられる工具取付手段３８は、上述した形態と実質上同一の構成のもの（図２〜図５に示す形態のもの、又は図６及び図７に示す形態のもの）でよい。

この他の実施形態の切削加工装置では、タレット型刃物台３０ＣがＺ軸方向及びＸ軸方向に加えてＹ軸方向にも往復移動されるので、スカイビング加工を行うのに好都合に用いることができる。そして、タレット３４の工具取付部３６に工具取付手段３８を所要の通りに取り付けた状態において、取付本体４２に対して工具取付部材４４を支持軸部６８（旋回中心軸線）を中心にＺ軸（図１１において紙面に垂直な方向）回りに回動させて角度位置調整すると、図１１に示すように、工具取付部材４４に取り付けた切削工具４０の切削刃部４１（被加工物を切削加工を施す刃部）は、このＺ軸回りの角度が調整されるとともに、このＺ軸を中心とする回動によって、図１２に示すように、Ｙ軸回りの角度も変化し、その結果、切削工具４０の切削刃部４１のＺ軸回りの角度調整及びＹ軸回りの角度調整を行うことが可能となり、スカイビング加工に好都合に適用することができる。

尚、上述の形態では、タレット型刃物台３０Ｃを支持する第３案内支持機構２５Ｃを旋盤本体２Ｃの前側に向けて下方に傾斜するように配設するとともに、上支持テーブル２７Ｃを支持する第２案内支持機構２２Ｃを旋盤本体２Ｃの前後方向に水平となるように配設し、このように配設して、旋盤本体２ＣのＸ軸については、旋盤本体２Ｃの前側に向けて下方に傾斜して延び、そのＹ軸については、このＸ軸に対して垂直に旋盤本体２Ｃの前側に向けて斜め上方に延びるように構成しているが、このような構成に代えて、タレット型刃物台３０Ｃを支持する第３案内支持機構２５Ｃを旋盤本体２Ｃの上下方向に延びるように配設するとともに、上支持テーブル２７Ｃを支持する第２案内支持機構２２Ｃを旋盤本体２Ｃの前後方向に水平に延びるように配設するようにしてもよく、この場合、下支持テーブル２０Ｃの移動方向が旋盤本体２ＣのＸ軸となり、タレット型刃物台３０Ｃを支持する上支持テーブル２７Ｃの移動方向がそのＹ軸方向となる。

２，２Ｃ旋盤本体
３０，３０Ｃタレット型刃物台
３４タレット
３６工具取付部
３８，３８Ｂ工具取付手段
４０切削工具
４１切削刃部
４２取付本体
４４，４４Ｂ工具取付部材
４６，４６Ｂ角度位置調整手段
４８取付部
６８支持軸部
８２，８２Ｂ，８４，８４Ｂ偏芯ピン
８８，８８Ｂ，９０，９０Ｂ偏芯作用部

Claims

主軸を回転自在に支持するための主軸部と、被加工物を着脱自在に保持して前記主軸と一体的に回動するチャック手段と、切削工具を取り付けるための工具取付部を有するタレットと、前記タレットの前記工具取付部に前記切削工具を取り付けるための工具取付手段と、を備えた切削加工装置において、
前記工具取付手段は、前記タレットの前記工具取付部に取り付けられた取付本体と、前記取付本体に取り付けられた工具取付部材と、前記取付本体に対して前記工具取付部材を相対的に回動させるための角度位置調整手段とを備え、前記工具取付部材の工具保持部に前記切削工具が取り付けられており、
前記工具取付部材及び前記取付本体のいずれか一方には支持軸部が設けられ、それらの他方には取付凹部が設けられ、前記支持軸部を前記取付凹部に挿入することによって、前記工具取付部材が前記取付本体に所定角度範囲にわたって回動自在に取り付けられており、
前記角度位置調整手段は、前記取付本体に回動自在に装着された第１及び第２偏芯ピンを備え、前記第１偏芯ピンが所定方向に回動されてその第１偏芯作用部が前記工具取付部材の一部に作用することにより、前記工具取付部材は前記支持軸部を中心として片側に回動され、また前記第２偏芯ピンが前記所定方向と反対方向に回動されてその第２偏芯作用部が前記工具取付部材の他部に作用することにより、前記工具取付部材は前記支持軸部を中心として他側に回動され、これによって、前記取付本体に対する前記工具取付部材の相対的角度位置が調整されることを特徴とする切削加工装置。
前記工具取付部材には、前記第１及び第２偏芯ピンに対応して第１及び第２受孔が設けられ、前記第１偏芯ピンの前記第１偏芯作用部が前記工具取付部材の前記第１受孔内に位置しているとともに、前記第２偏芯ピンの前記第２偏芯作用部が前記工具取付部材の前記第２受孔内に位置しており、
前記第１偏芯ピンを前記所定方向に回動して前記第１偏芯作用部が前記工具取付部材の前記第１受孔の外側の内側面に作用することによって、前記工具取付部材が前記支持軸部を中心として片側に回動されて前記工具取付部材の片側の角度が位置決めされ、前記第２偏芯ピンを前記所定方向と反対方向に回動して前記第２偏芯作用部が前記工具取付部材の前記第２受孔の外側の内側面に作用することによって、前記工具取付部材が前記支持軸部を中心として他側に回動されて前記工具取付部材の他側の角度が位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の切削加工装置。
主軸を回転自在に支持するための主軸部と、被加工物を着脱自在に保持して前記主軸と一体的に回動するチャック手段と、切削工具を取り付けるための工具取付部を有するタレットと、前記タレットの前記工具取付部に前記切削工具を取り付けるための工具取付手段と、を備えた切削加工装置において、
前記工具取付手段は、前記タレットの前記工具取付部に取り付けられた取付本体と、前記取付本体に所定角度範囲にわたって回動自在に取り付けられた工具取付部材と、前記取付本体に対して前記工具取付部材を相対的に回動させるための角度位置調整手段とを備え、前記工具取付部材の工具保持部に前記切削工具が取り付けられており、
前記角度位置調整手段は、前記工具取付部材に回動自在に装着された第１及び第２偏芯ピンを備え、前記第１偏芯ピンは、所定方向に回動されてその第１偏芯作用部が前記タレットの前記工具取付部の一部に作用するように構成されるとともに、前記第２偏芯ピンは、前記所定方向と反対方向に回動されてその第２偏芯作用部が前記タレットの前記工具取付部の他部に作用するように構成され、これによって、前記取付本体に対する前記工具取付部材の相対的角度位置が調整されることを特徴とする切削加工装置。
前記タレットの前記工具取付部には、第１及び第２取付部が所定の間隔をおいて設けられ、前記工具取付手段の前記取付本体は、前記第１及び第２取付部にわたって取り付けられ、前記第１偏芯ピンの前記第１偏芯作用部は、前記第１取付部の内側に配置され、前記第２偏芯ピンの前記第２偏芯作用部は、前記第２取付部の内側に配置されており、
前記第１偏芯ピンを前記所定方向に回動して前記第１偏芯作用部が前記第１取付部の内側面に作用し、これによって、前記第１偏芯ピンの作用により前記工具取付部材の片側の角度が位置決めされ、前記第２偏芯ピンを前記所定方向と反対方向に回動して前記第２偏芯作用部が前記第２取付部の内側面に作用し、これによって、前記第２偏芯ピンの作用により前記工具取付部材の他側の角度が位置決めされることを特徴とする請求項３に記載の切削加工装置。
ベッド本体に第１案内支持機構を介して往復テーブルが水平なＺ軸方向に移動自在に支持され、前記往復テーブルに第２案内支持機構を介して下支持テーブルが水平な前後方向に移動自在に支持され、前記下支持テーブルに第３案内支持機構を介して上支持テーブルが前に向けて下方に傾斜したＸ軸方向に移動自在に支持され、前記上支持テーブルにタレット型刃物台が取り付けられ、前記タレットは前記タレット型刃物台に回転自在に支持され、前記上支持テーブルは前記第２案内支持機構及び第３案内支持機構による移動の組合せにより前記Ｘ軸に対して垂直なＹ軸方向に移動されることを特徴とする請求項１又は３に記載の切削加工装置。